CN113327987B - 搭载图像传感功能的三极管显示器 - Google Patents

搭载图像传感功能的三极管显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN113327987B
CN113327987B CN202110594695.0A CN202110594695A CN113327987B CN 113327987 B CN113327987 B CN 113327987B CN 202110594695 A CN202110594695 A CN 202110594695A CN 113327987 B CN113327987 B CN 113327987B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
image sensing
sub
unit
driving backboard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110594695.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113327987A (zh
Inventor
杜晓松
沈秋华
田慧军
聂华荣
杨晋苏
张婷
杨长春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN202110594695.0A priority Critical patent/CN113327987B/zh
Publication of CN113327987A publication Critical patent/CN113327987A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113327987B publication Critical patent/CN113327987B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/60—OLEDs integrated with inorganic light-sensitive elements, e.g. with inorganic solar cells or inorganic photodiodes
    • H10K59/65—OLEDs integrated with inorganic image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/7802—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
    • H01L29/7803—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors structurally associated with at least one other device
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements

Abstract

本发明公开了一种搭载图像传感功能的三极管显示器，包括多个像素，每个所述像素包括三个子像素单元和三个图像传感单元，驱动背板承载多个像素，并驱动所述子像素单元发光，所述子像素单元根据配置的图像传感单元进行发光。本发明通过半导体工艺在驱背板表面制备垂直氧化物晶体管（VDMOS）器件，此类VDMOS器件拥有载流子高迁移率、低响应时间和简化的外部电路等诸多优点，它通过晶体管的电导增益为载流子提供本征放大，能够显著地降低微显示器件中的电噪声,从而对高分辨率微显示器实现高增益驱动。

Description

搭载图像传感功能的三极管显示器
技术领域
本发明涉及基于搭载图像传感功能的三极管显示器，属于显示器制造领域。
背景技术
随着显示技术的不断发展，显示面板的应用范围越来越广泛，人们对显示面板的要求也越来越高。例如，显示面板应用于手机、电脑、平板电脑、电子书、信息查询机和可穿戴设备等产品。而随着显示面板应用范围扩大，人们对于显示技术和显示器件提出了越来越高的要求。传统的LED/OLED显示器存在一定的局限性，已经无法满足现在人们对视觉体验的更多要求。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供搭载图像传感功能的三极管显示器，通过半导体工艺在驱背板表面制备垂直氧化物晶体管（VDMOS）器件，通过晶体管的电导增益为载流子提供本征放大，能够显著地降低微显示器件中的电噪声, 从而对高分辨率微显示器实现高增益驱动，不仅可以实现高分辨率、高亮度、高对比度和低响应时间的显示功能，同时还可以实现实时接收外界彩色图像功能。
本发明中主要采用的技术方案为：
一种搭载图像传感功能的三极管显示器，包括：
多个像素，每个所述像素包括发光区和图像传感区，所述发光区包括三个子像素单元，分别为红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，所述图像传感区包括三个图像传感单元，分别为红色图像传感单元、绿色图像传感单元和蓝色图像传感单元；
驱动背板，所述驱动背板上设有若干规则排列的过孔，所述子像素单元和图像传感单元覆盖至少一个所述过孔，所述驱动背板承载多个像素，并驱动所述子像素单元发光，所述子像素单元根据配置的图像传感单元进行发光；
所述子像素单元包括阳极、VDMOS器件、ITO/TiN薄膜层和LED发光单元，所述阳极位于驱动背板上，且覆盖至少一个过孔，所述VDMOS器件位于所述阳极远离驱动背板的一侧，所述ITO/TiN薄膜层位于VDMOS器件远离驱动背板的一侧，所述LED发光单元位于ITO/TiN薄膜层远离驱动背板的一侧；
所述图像传感单元包括阳极和VDMOS器件，所述阳极位于驱动背板上，且覆盖至少一个过孔，所述VDMOS器件位于阳极远离驱动背板的一侧；
第一薄膜封装层，所述第一薄膜封装层封装包覆VDMOS器件、ITO/TiN薄膜层、LED发光单元和驱动背板上表面，且所述子像素单元中和图像传感单元中对应的第一薄膜封装层上均开有一个电极槽，所述子像素单元中的电极槽底部露出部分LED发光单元上表面，所述图像传感单元的电极槽底部露出部分VDMOS器件上表面；
共阴极，所述共阴极设置在第一薄膜封装层远离驱动背板的一层，且覆盖电极槽，所述图像传感单元中，共阴极通过电极槽与VDMOS器件上表面接触，所述子像素单元中，共阴极通过电极槽与LED发光单元上表面接触；
第二薄膜封装层，所述第二薄膜封装层位于共阴极远离驱动背板的一侧，且覆盖共阴极。
优选地，所述VDMOS器件包括NPN型半导体层和若干门电极，所述NPN型半导体层位于阳极远离驱动背板的一侧，所述NPN型半导体层内设有若干独立的门电极。
优选地，所述门电极包括栅极绝缘层和栅极，所述栅极的结构为V型结构，所述栅极绝缘层包覆栅极的内外侧。
优选地，所述门电极包括栅极绝缘层和栅极，所述栅极的结构为倒梯型结构，所述栅极绝缘层包覆栅极的外周。
优选地，所述LED发光单元包括RGB OLED发光层和漏极电极，所述RGB OLED发光层位于ITO/TiN薄膜层远离驱动背板的一侧，所述红色子像素单元中的RGB OLED发光层的材料为红色OLED发光材料；所述绿色子像素单元中的RGB OLED发光层的材料为绿色OLED发光材料；所述蓝色子像素单元中的RGB OLED发光层的材料为蓝色OLED发光材料；所述漏极电极位于RGB OLED发光层远离驱动背板的一侧。
优选地，所述LED发光单元包括键合金属层、第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述键合金属层键合生长在ITO/TiN薄膜层远离驱动背板一侧，所述第一半导体层位于所述键合金属层远离驱动背板的一侧；所述发光层设置在所述第一半导体层远离驱动背板的一侧；所述第二半导体层设置在所述发光层远离驱动背板的一侧；所述红色子像素单元、所述绿色子像素单元和所述蓝色子像素单元中的发光层发出蓝光。
优选地，所述红色子像素单元和绿色子像素单元对应的第二薄膜封装层上设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有色转换层，红色子像素单元中色转换层中填充红色量子点材料，绿色子像素单元中色转换层中填充绿色量子点材料，所述第一凹槽与所述VDMOS器件在所述驱动背板上的投影交叠，所述第二薄膜封装层上还设有第二凹槽，所述第二凹槽在所述驱动背板上的垂直投影位于相邻所述子像素单元在所述驱动背板上的垂直投影之间；
所述发光区中第二薄膜封装层远离驱动背板的一侧设有隔离层，所述隔离层覆盖所述色转换层和所述第二凹槽，所述第二凹槽内还设有防串扰层，所述防串扰层覆盖第二凹槽的底部和侧壁上的隔离层。
优选地，还包括RGB滤光片层和玻璃封装层，所述RGB滤光片层设置在图像传感区内第二薄膜封装层上远离驱动背板的一侧，所述RGB滤光片层包括红色滤光单元R、绿色滤光单元G、蓝色滤光单元B和黑矩阵，所述红色滤光单元R、绿色滤光单元G和蓝色滤光单元B依次间隔排列设置在第二薄膜封装层上表面，所述红色滤光单元R、绿色滤光单元G和蓝色滤光单元B分别与图像传感单元中的NPN型半导体层在驱动背板上的投影交叠；所述黑矩阵围绕所述红色滤光单元R、绿色滤光单元G以及蓝色滤光单元B的周边设置。
优选地，还包括玻璃封装层，所述玻璃封装层通过UV胶粘接在第二薄膜封装层远离驱动背板的一侧，所述UV胶位于第二薄膜封装层的边框区域。
有益效果：本发明提供搭载图像传感功能的三极管显示器，通过半导体工艺在驱背板表面制备垂直氧化物晶体管（VDMOS）器件，此类VDMOS器件拥有载流子高迁移率、低响应时间和简化的外部电路等诸多优点，它通过晶体管的电导增益为载流子提供本征放大，能够显著地降低微显示器件中的电噪声, 从而对高分辨率微显示器实现高增益驱动，本发明的一个像素中包括了同时搭载有3个图像传感单元和3个发光单元，不仅可以实现高分辨率、高亮度、高对比度和低响应时间的显示功能，同时还可以实现实时接收外界彩色图像功能。
附图说明
图1为实施例1中步骤S1的示意图；
图2为实施例1中步骤S2的示意图；
图3为实施例1中步骤S3的示意图；
图4为实施例1中步骤S4的示意图；
图5为实施例1中步骤S5的示意图；
图6为实施例1中步骤S6的示意图，即为实施例1的整体结构示意图；
图7为实施例2中步骤S1的示意图；
图8为实施例2中步骤S2的示意图；
图9为实施例2中步骤S3的示意图；
图10为实施例2中步骤S4的示意图；
图11为实施例2中步骤S5的示意图；
图12为实施例2中步骤S6的示意图；即为实施例2中整体结构示意图；
图中：红色子像素单元1-1、绿色子像素单元1-2、蓝色子像素单元1-3、红色图像传感单元1-4、绿色图像传感单元1-5、蓝色图像传感单元1-6、驱动背板2、过孔3、阳极4、VDMOS器件5、NPN型半导体层5-1、栅极5-2、栅极绝缘层5-3、门电极5-4、ITO/TiN薄膜层6、LED发光单元7、键合金属层7-1、第一半导体层7-2、发光层7-3、第二半导体层7-4、RGB OLED发光层7-5、漏极电极7-6、RGB滤光片层8、红色滤光单元R8-1、绿色滤光单元G8-2、蓝色滤光单元B8-3、黑矩阵8-4、第一薄膜封装层9、电极槽9-1、共阴极10、第二薄膜封装层11、第二凹槽11-1、色转换层11-2、玻璃封装层12、UV胶13、隔离层14、防串扰层15。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例1：如图6所示的搭载图像传感功能的三极管显示器，包括：
多个像素，每个所述像素包括发光区和图像传感区，所述发光区包括三个子像素单元，分别为红色子像素单元1-1、绿色子像素单元1-2和蓝色子像素单元1-3，所述图像传感区包括三个图像传感单元，分别为红色图像传感单元1-4、绿色图像传感单元1-5和蓝色图像传感单元1-6；
驱动背板2，所述驱动背板2上设有若干规则排列的过孔3，所述子像素单元和图像传感单元覆盖至少一个所述过孔3，所述驱动背板2承载多个像素，并驱动所述子像素单元发光，所述子像素单元根据配置的图像传感单元进行发光；
所述子像素单元包括阳极4、VDMOS器件5、ITO/TiN薄膜层6、LED发光单元7，所述阳极4位于驱动背板2上，且覆盖至少一个过孔3，所述VDMOS器件5位于所述阳极4远离驱动背板2的一侧，所述ITO/TiN薄膜层6位于VDMOS器件5远离驱动背板2的一侧，所述LED发光单元7位于ITO/TiN薄膜层6远离驱动背板2的一侧；所述LED发光单元7包括RGB OLED发光层7-5和漏极电极7-6，所述RGB OLED发光层7-5位于ITO/TiN薄膜层6远离驱动背板2的一侧，所述红色子像素单元1-1中的RGB OLED发光层7-5的材料为红色OLED发光材料；所述绿色子像素单元1-2中的RGB OLED发光层7-5的材料为绿色OLED发光材料；所述蓝色子像素单元1-3中的RGB OLED发光层7-5的材料为蓝色OLED发光材料；所述漏极电极7-6位于RGB OLED发光层7-5远离驱动背板2的一侧；
所述图像传感单元包括VDMOS器件5和和RGB滤光片层，所述VDMOS器件5位于驱动背板2上，且覆盖至少一个过孔3；所述图像传感单元和发光区中的VDMOS器件5的结构相同，包括NPN型半导体层5-1和若干门电极5-4，所述NPN型半导体层5-1位于阳极4远离驱动背板2的一侧，所述NPN型半导体层5-1内设有若干独立门电极5-4，所述门电极5-4包括栅极绝缘层5-3和栅极5-2，所述栅极5-2的结构为V型结构，所述栅极绝缘层5-3包覆栅极5-2的内外侧。所述RGB滤光片层设置在图像传感区内第二薄膜封装层11上远离驱动背板2的一侧，所述RGB滤光片层包括红色滤光单元R8-1、绿色滤光单元G8-2、蓝色滤光单元B8-3和黑矩阵8-4，所述红色滤光单元R8-1、绿色滤光单元G8-2、蓝色滤光单元B8-3依次间隔排列设置在第二薄膜封装层11上表面，所述红色滤光单元R8-1、绿色滤光单元G8-2、蓝色滤光单元B8-3分别与图像传感单元中的NPN型半导体层5-1在驱动背板2上的投影交叠；所述黑矩阵8-4围绕所述红色滤光单元R8-1、绿色滤光单元G8-2、蓝色滤光单元B8-3的周边设置。
第一薄膜封装层9，所述第一薄膜封装层9封装包覆VDMOS器件5、ITO/TiN薄膜层6、LED发光单元7和驱动背板2上表面，且所述子像素单元中和图像传感单元中对应的第一薄膜封装层9上均开有一个电极槽9-1，所述子像素单元中的电极槽9-1底部露出部分LED发光单元上表面（漏极电极7-6），所述图像传感单元的电极槽底部露出部分VDMOS器件上表面；
共阴极10，所述共阴极10设置在第一薄膜封装层9远离驱动背板2的一层，且覆盖电极槽9-1，所述图像传感单元中，共阴极10通过电极槽9-1与VDMOS器件5上表面接触，所述子像素单元中，共阴极10通过电极槽9-1与LED发光单元7上表面接触；
第二薄膜封装层11，所述第二薄膜封装层11位于共阴极10远离驱动背板2的一侧，且覆盖共阴极10。
玻璃封装层12，所述玻璃封装层12通过UV胶13粘接在第二薄膜封装层11远离驱动背板2的一侧，所述UV胶13位于第二薄膜封装层12的边框区域。
实施例1中搭载图像传感功能的三极管显示器的具体制备步骤如下：
S1：如图1所示，在驱动背板2上形成若干规则排列的过孔3，并在过孔3中填充导电材料，随后在驱动背板2上表面形成若干阳极4，且每个阳极4至少覆盖一个过孔3，然后在阳极4上生长并图形化NPN型半导体层5-1，使其形成若干个V型槽，随后在V型槽内以及NPN型半导体层5-1上表面依次镀覆栅极绝缘层5-3和栅极5-2；
S2：如图2所示，对进行图形化处理后，继续生长栅极绝缘层5-3，并对其进行图像化处理，使得栅极绝缘层5-3包覆栅极5-2，形成若干独立的门电极5-4；
S3:如图3所示，继续生长N型半导体层，对其进行图形化处理，使得NPN型半导体层5-1包覆门电极5-4，然后填充生长部分第一薄膜封装层9，并对其进行CMP磨平处理，使得部分第一薄膜封装层9上表面与NPN型半导体层5-1上表面齐平；
S4:如图4所示，在各子像素单元中的NPN型半导体层5-1上表面沉积生长ITO/TiN薄膜层6，然后在ITO/TiN薄膜层6上采用电流体打印RGB OLED发光材料，形成RGB OLED发光层7-5，随后在RGB OLED发光层7-5上表面生长漏极电极7-6，然后继续生长第一薄膜封装层9，使其完全覆盖RGB OLED发光层7-5、漏极电极7-6和ITO/TiN薄膜层6；
S5:如图5所示，对第一薄膜封装层9进行图形化处理，形成若干电极槽9-1，随后在第一薄膜封装层9上表面制备共阴极10，使得共阴极10覆盖电极槽9-1和第一薄膜封装层9远离驱动背板2的一侧，然后在共阴极10远离驱动背板2的一侧填充生长第二薄膜封装层11，其中，图像传感单元中，共阴极10通过电极槽9-1与NPN型半导体层5-1上表面接触，子像素单元中，共阴极10通过电极槽9-1与漏极电极7-6上表面接触，；
S6：如图6所示，在图像传感区采用黄光工艺在第二薄膜封装层11上制备RGB滤光片层，最后采用UV胶13将玻璃封装层12粘接在第二薄膜封装层11上方。
本实施例1中，漏极电极7-6为Al膜层，其厚度为100nm。
本实施例1中的ITO/TiN薄膜层为上下设置的ITO薄膜层和TiN薄膜层，TiN薄膜层与NPN型半导体层接触。ITO/TiN薄膜层用于改善功函数配比。
本实施例1中，第一薄膜封装层和第二薄膜封装层的材料可为有机薄膜、无机薄膜或者是有机薄膜上堆叠无机薄膜。
本实施例1中，门电极两侧的箭头表示载流子的流动方向。本发明中，子像素单元（图像传感单元）大小为3-100μm，一个门电极大小为0.5μm，每个子像素单元（图像传感单元）中承载多个门电极，可由本领域技术人员根据实际需求进行选择。
实施例2：如图12所示，一种搭载图像传感功能的三极管显示器，包括：
多个像素，每个所述像素包括发光区和图像传感区，所述发光区包括三个子像素单元，分别为红色子像素单元1-1、绿色子像素单元1-2和蓝色子像素单元1-3，所述图像传感区包括三个图像传感单元，分别为红色图像传感单元1-4、绿色图像传感单元1-5和蓝色图像传感单元1-6；
驱动背板2，所述驱动背板2上设有若干规则排列的过孔3，所述子像素单元和图像传感单元覆盖至少一个所述过孔3，所述驱动背板2承载多个像素，并驱动所述子像素单元发光，所述子像素单元根据配置的图像传感单元进行发光；
所述子像素单元包括阳极4、VDMOS器件5、ITO/TiN薄膜层6和LED发光单元7，所述阳极4位于驱动背板2上，且覆盖至少一个过孔3，所述VDMOS器件5位于所述阳极4远离驱动背板2的一侧，所述ITO/TiN薄膜层6位于VDMOS器件5远离驱动背板2的一侧，所述LED发光单元7位于ITO/TiN薄膜层6远离驱动背板2的一侧；所述LED发光单元7包括键合金属层7-1、第一半导体层7-2、发光层7-3和第二半导体层7-4，所述键合金属层7-1键合生长在ITO/TiN薄膜层6远离驱动背板一侧，所述第一半导体层7-2位于所述键合金属层7-1远离驱动背板2的一侧；所述发光层7-3设置在所述第一半导体层7-2远离驱动背板2的一侧；所述第二半导体层7-4设置在所述发光层7-3远离驱动背板2的一侧；所述红色子像素单元1-1、所述绿色子像素单元1-2和所述蓝色子像素单元1-3中的发光层7-3发出蓝光；
所述图像传感单元包括VDMOS器件5和RGB滤光片层，所述VDMOS器件5位于驱动背板2上，且覆盖至少一个过孔3；所述图像传感单元和子像素单元中的VDMOS器件5包括NPN型半导体层5-1和若干门电极5-4，所述NPN型半导体层5-1位于阳极4远离驱动背板的一侧，所述NPN型半导体层5-1内设有若干独立门电极5-4，所述门电极5-4包括栅极绝缘层5-3和栅极5-2，所述栅极5-2的结构为倒梯型结构，所述栅极绝缘层5-3包覆栅极5-2的外周。所述RGB滤光片层设置在图像传感区内第二薄膜封装层11上远离驱动背板2的一侧，所述RGB滤光片层包括红色滤光单元R8-1、绿色滤光单元G8-2、蓝色滤光单元B8-3和黑矩阵8-4，所述红色滤光单元R8-1、绿色滤光单元G8-2和蓝色滤光单元B8-3依次间隔排列设置在第二薄膜封装层11上表面，所述红色滤光单元R8-1、绿色滤光单元G8-2和蓝色滤光单元B8-3分别与图像传感单元中的NPN型半导体层5-1在驱动背板2上的投影交叠；所述黑矩阵8-4围绕所述红色滤光单元R8-1、绿色滤光单元G8-2和蓝色滤光单元B8-3的周边设置，
第一薄膜封装层9，所述第一薄膜封装层9封装包覆VDMOS器件5、ITO/TiN薄膜层6、LED发光单元7和驱动背板2上表面，且所述子像素单元中和图像传感单元中对应的第一薄膜封装层9上均开有一个电极槽9-1，所述子像素单元中的电极槽9-1底部露出部分LED发光单元7（第二半导体层）上表面，所述图像传感单元的电极槽9-1底部露出部分VDMOS器件5上表面；
共阴极10，所述共阴极10设置在第一薄膜封装层9远离驱动背板2的一层，且覆盖电极槽9-1，所述图像传感单元中，共阴极10通过电极槽9-1与VDMOS器件5上表面接触，所述子像素单元中，共阴极10通过电极槽9-1与LED发光单元上表面接触；
第二薄膜封装层11，所述第二薄膜封装层11位于共阴极远离驱动背板的一侧，且覆盖共阴极10。所述红色子像素单元1-1和绿色子像素单元1-2对应的第二薄膜封装层11上设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有色转换层11-2，红色子像素单元1-1中色转换层11-2中填充红色量子点材料，绿色子像素单元1-2中色转换层11-2中填充绿色量子点材料，所述第一凹槽与所述VDMOS器件5在所述驱动背板2上的投影交叠，所述第二薄膜封装层11上还设有第二凹槽11-1，所述第二凹槽11-1在所述驱动背板2上的垂直投影位于相邻所述子像素单元在所述驱动背板2上的垂直投影之间；所述发光区中第二薄膜封装层11远离驱动背板的一侧设有隔离层14，所述隔离层覆盖所述色转换层11-2和所述第二凹槽11-1，所述第二凹槽11-1内还设有防串扰层15，所述防串扰层15覆盖第二凹槽11-1的底部和侧壁上的隔离层14。
玻璃封装层12，所述玻璃封装层12通过UV胶13粘接在第二薄膜封装层11远离驱动背板2的一侧，所述UV胶13位于第二薄膜封装层11的边框区域。
实施例2中搭载图像传感功能的三极管显示器的具体制备步骤如下：
S1：如图7所示，在驱动背板1上形成若干规则排列的过孔3，并在过孔3中填充导电材料，随后在驱动背板1上表面形成若干阳极4，且每个阳极4至少覆盖一个过孔3，然后在阳极4上生长并图形化NPN型半导体层5-1；在NPN型半导体层5-1形成若干个倒梯形槽，并在NPN型半导体层4-2上表面和倒梯形槽的侧壁及底面上镀覆栅极绝缘层5-3；在倒梯形槽内填充生长栅极5-2，并对其进行图形化处理，使得栅极绝缘层5-3与栅极5-2的上表面与NPN型半导体层5-1上表面齐平；
S2：如图8所示，继续在栅极绝缘层5-3与栅极5-2的上表面生长栅极绝缘层5-3，并对其进行图形化处理，使得栅极绝缘层5-3包覆栅极5-1，形成若干个独立的门电极5-4；
S3：如图9所示，继续生长N型半导体层5-1，对其进行图形化处理，使得NPN型半导体层5-1完全包覆门电极5-4，随后在子像素单元中的NPN型半导体层5-1上表面沉积生长ITO/TiN薄膜层6，然后填充生长部分第一薄膜封装层9，并对其进行CMP磨平处理，使得部分第一薄膜封装层9上表面与ITO/TiN薄膜层6上表面齐平；
S4：如图10所示，采用真空低温键合技术将LED发光基板之直接键合在第一薄膜封装层9远离驱动背板2的一层，在完成基板剥离后对其进行图形化处理得到LED发光单元7，其中，所述LED发光基板包括基板、第二半导体层7-4、发光层7-3、第一半导体层7-2和键合金属层7-1，所述第二半导体层7-4设置在基板表面，所述发光层7-3位于第二半导体层7-2远离基板的一侧，所述第一半导体层7-2位于发光层7-3远离基板的一侧，所述键合金属层7-1位于第一半导体层远离基板的一侧；本实施例2中，第二半导体层7-4为n-GaN层、发光层为多量子阱材料、第一半导体层7-2为p-GaN层。
S5:如图11所示，继续填充生长第一薄膜封装层9，使其包覆LED发光单元7，随后对第一薄膜封装层9进行图形化处理，形成若干电极槽9-1，随后在第一薄膜封装层9上表面制备共阴极10，使得共阴极10覆盖电极槽9-1和第一薄膜封装层9远离驱动背板2的一侧，然后在共阴极10远离驱动背板2的一侧填充生长第二薄膜封装层11，其中，图像传感单元中，共阴极10通过电极槽9-1与NPN型半导体层5-1上表面接触，子像素单元中，共阴极10通过电极槽9-1与第二半导体层7-4上表面接触；
S6：如图12所示，对第二薄膜封装层11进行图形化处理，在红色子像素单元1-4和绿色子像素单元1-5中形成第一凹槽，在各子像素单元之间形成第二凹槽11-1，所述红色子像素单元1-1中的第一凹槽内采用电流体打印红色量子点，形成色转换层7，所述绿色子像素单元1-2中的第一凹槽内采用电流体打印绿色量子点，形成色转换层11-2，随后在图像传感区采用黄光工艺制备RGB滤光片层，然后采用原子层沉积法在发光区生长隔离层14，并在第二凹槽内11-1的隔离层14上生长防串扰层15，最后采用UV胶13将玻璃封装层12粘接在第二薄膜封装层11上方。本实施例2中的隔离层14为Al2O3膜，厚度为50nm，用于对量子点材料进行保护，防串扰层15为Al膜，厚度为100nm，防止像素间出光串扰。
本实施例2中的ITO/TiN薄膜层6为上下设置的ITO薄膜层和TiN薄膜层，TiN薄膜层与NPN型半导体层接,所述ITO/TiN薄膜层用于改善功函数配比。
本实施例2中，第一薄膜封装层9和第二薄膜封装层11的材料可为有机薄膜、无机薄膜或者是有机薄膜上堆叠无机薄膜。
本实施例2中，门电极两侧的箭头表示载流子的流动方向。
本实施例2中，子像素单元（图像传感单元）大小为3-100μm，一个门电极大小为0.5μm，每个图像传感单元中承载多个门电极，可由本领域技术人员根据实际需求进行选择。
本发明中，LED发光单元中的第二半导体层为n-GaN层、发光层为MQW（多量子阱发光材料）、第一半导体层为p-GaN层。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种搭载图像传感功能的三极管显示器，其特征在于，包括：
多个像素，每个所述像素包括发光区和图像传感区，所述发光区包括三个子像素单元，分别为红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，所述图像传感区包括三个图像传感单元，分别为红色图像传感单元、绿色图像传感单元和蓝色图像传感单元；
驱动背板，所述驱动背板上设有若干规则排列的过孔，所述子像素单元和图像传感单元覆盖至少一个所述过孔，所述驱动背板承载多个像素，并驱动所述子像素单元发光，所述子像素单元根据配置的图像传感单元进行发光；
所述子像素单元包括阳极、VDMOS器件、ITO/TiN薄膜层和LED发光单元，所述阳极位于驱动背板上，且覆盖至少一个过孔，所述VDMOS器件位于所述阳极远离驱动背板的一侧，所述ITO/TiN薄膜层位于VDMOS器件远离驱动背板的一侧，所述LED发光单元位于ITO/TiN薄膜层远离驱动背板的一侧；
所述VDMOS器件包括NPN型半导体层和若干门电极，所述NPN型半导体层位于阳极远离驱动背板的一侧，所述NPN型半导体层内设有若干独立的门电极；
所述门电极包括栅极绝缘层和栅极，所述栅极的结构为V型结构或倒梯型结构，其中，当栅极的结构为V型结构时，所述栅极绝缘层包覆栅极的内外侧，当栅极的结构为倒梯型结构时，所述栅极绝缘层包覆栅极的外周；
所述图像传感单元包括阳极和VDMOS器件，所述阳极位于驱动背板上，且覆盖至少一个过孔，所述VDMOS器件位于阳极远离驱动背板的一侧；
第一薄膜封装层，所述第一薄膜封装层封装包覆VDMOS器件、ITO/TiN薄膜层、LED发光单元和驱动背板上表面，且所述子像素单元中和图像传感单元中对应的第一薄膜封装层上均开有一个电极槽，所述子像素单元中的电极槽底部露出部分LED发光单元上表面，所述图像传感单元的电极槽底部露出部分VDMOS器件上表面；
共阴极，所述共阴极设置在第一薄膜封装层远离驱动背板的一层，且覆盖电极槽，所述图像传感单元中，共阴极通过电极槽与VDMOS器件上表面接触，所述子像素单元中，共阴极通过电极槽与LED发光单元上表面接触；
第二薄膜封装层，所述第二薄膜封装层位于共阴极远离驱动背板的一侧，且覆盖共阴极；
所述红色子像素单元和绿色子像素单元对应的第二薄膜封装层上设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有色转换层，红色子像素单元中色转换层中填充红色量子点材料，绿色子像素单元中色转换层中填充绿色量子点材料，所述第一凹槽与所述VDMOS器件在所述驱动背板上的投影交叠，所述第二薄膜封装层上还设有第二凹槽，所述第二凹槽在所述驱动背板上的垂直投影位于相邻所述子像素单元在所述驱动背板上的垂直投影之间；
所述发光区中第二薄膜封装层远离驱动背板的一侧设有隔离层，所述隔离层覆盖所述色转换层和所述第二凹槽，所述第二凹槽内还设有防串扰层，所述防串扰层覆盖第二凹槽的底部和侧壁上的隔离层。
2.根据权利要求1所述的搭载图像传感功能的三极管显示器，其特征在于，所述LED发光单元包括RGB OLED发光层和漏极电极，所述RGB OLED发光层位于ITO/TiN薄膜层远离驱动背板的一侧，所述红色子像素单元中的RGB OLED发光层的材料为红色OLED发光材料；所述绿色子像素单元中的RGB OLED发光层的材料为绿色OLED发光材料；所述蓝色子像素单元中的RGB OLED发光层的材料为蓝色OLED发光材料；所述漏极电极位于RGB OLED发光层远离驱动背板的一侧。
3.根据权利要求1所述的搭载图像传感功能的三极管显示器，其特征在于，所述LED发光单元包括键合金属层、第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述键合金属层键合生长在ITO/TiN薄膜层远离驱动背板一侧，所述第一半导体层位于所述键合金属层远离驱动背板的一侧；所述发光层设置在所述第一半导体层远离驱动背板的一侧；所述第二半导体层设置在所述发光层远离驱动背板的一侧；所述红色子像素单元、所述绿色子像素单元和所述蓝色子像素单元中的发光层发出蓝光。
4.根据权利要求2或3所述的搭载图像传感功能的三极管显示器，其特征在于,还包括RGB滤光片层和玻璃封装层，所述RGB滤光片层设置在图像传感区内第二薄膜封装层上远离驱动背板的一侧，所述RGB滤光片层包括红色滤光单元R、绿色滤光单元G、蓝色滤光单元B和黑矩阵，所述红色滤光单元R、绿色滤光单元G和蓝色滤光单元B依次间隔排列设置在第二薄膜封装层上表面，所述红色滤光单元R、绿色滤光单元G和蓝色滤光单元B分别与图像传感单元中的NPN型半导体层在驱动背板上的投影交叠；所述黑矩阵围绕所述红色滤光单元R、绿色滤光单元G以及蓝色滤光单元B的周边设置。
5.根据权利要求4所述的搭载图像传感功能的三极管显示器，其特征在于,所述玻璃封装层通过UV胶粘接在第二薄膜封装层远离驱动背板的一侧，所述UV胶位于第二薄膜封装层的边框区域。
CN202110594695.0A 2021-05-28 2021-05-28 搭载图像传感功能的三极管显示器 Active CN113327987B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110594695.0A CN113327987B (zh) 2021-05-28 2021-05-28 搭载图像传感功能的三极管显示器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110594695.0A CN113327987B (zh) 2021-05-28 2021-05-28 搭载图像传感功能的三极管显示器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113327987A CN113327987A (zh) 2021-08-31
CN113327987B true CN113327987B (zh) 2023-09-19

Family

ID=77422307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110594695.0A Active CN113327987B (zh) 2021-05-28 2021-05-28 搭载图像传感功能的三极管显示器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113327987B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114899291B (zh) * 2022-07-12 2022-10-25 诺视科技(苏州)有限公司 用于半导体器件的像素单元及其制作方法、微显示屏
CN114899286B (zh) * 2022-07-12 2022-10-25 诺视科技(苏州)有限公司 一种像素级分立器件及其制作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020026930A (ko) * 2002-03-18 2002-04-12 박병주 매트릭스형 3 극성 유기 el 표시장치
CN1444819A (zh) * 2000-05-24 2003-09-24 科比恩公司 便携式微显示系统
CN101128766A (zh) * 2005-02-23 2008-02-20 皮克斯特罗尼克斯公司 显示装置及其制造方法
CN109860238A (zh) * 2018-12-13 2019-06-07 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled显示面板

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7393699B2 (en) * 2006-06-12 2008-07-01 Tran Bao Q NANO-electronics
US10692941B2 (en) * 2018-07-20 2020-06-23 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Organic light emitting diode display

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1444819A (zh) * 2000-05-24 2003-09-24 科比恩公司 便携式微显示系统
KR20020026930A (ko) * 2002-03-18 2002-04-12 박병주 매트릭스형 3 극성 유기 el 표시장치
CN101128766A (zh) * 2005-02-23 2008-02-20 皮克斯特罗尼克斯公司 显示装置及其制造方法
CN109860238A (zh) * 2018-12-13 2019-06-07 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
CN113327987A (zh) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3242325B1 (en) Display substrate, manufacturing method thereof and display panel
KR101454752B1 (ko) 유기발광다이오드표시장치 및 그 제조 방법
CN107799555A (zh) 有机发光显示装置及其制造方法
US20230301132A1 (en) Display substrate, display apparatus, and method of fabricating display substrate
US7656085B2 (en) System and method for differentiating pictures and texts
WO2020233284A1 (zh) 显示面板及其制作方法、显示装置
CN113327987B (zh) 搭载图像传感功能的三极管显示器
KR102237802B1 (ko) 터치 센서 내장 표시 장치
US20230163142A1 (en) Display substrate, method for preparing display substrate, and display device
KR20040017152A (ko) 유기전계 발광소자와 그 제조방법
CN103839965A (zh) 有机发光二极管显示装置及其制造方法
CN102959707B (zh) 显示面板以及显示面板的制造方法
US20220310768A1 (en) Display substrate and manufacturing method thereof
CN107845662B (zh) 一种彩膜基板及其制作方法和显示装置
CN111430445B (zh) 一种显示基板及其制备方法、显示装置
US20210225950A1 (en) Substantially transparent display substrate, substantially transparent display apparatus, and method of fabricating substantially transparent display substrate
CN113327986A (zh) 一种门电极发光三极管显示器
CN205789984U (zh) 显示基板及显示装置
KR20110015757A (ko) 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법
CN114709248B (zh) 透明显示基板和透明显示装置
CN113314559A (zh) 搭载图像传感功能的led微显示器
CN112289948B (zh) 有机发光二极体显示面板及其制作方法
CN113314560B (zh) 搭载图像传感功能的基于vdmos器件的三极管显示器
WO2024065313A1 (zh) 显示面板及其制备方法、显示装置
WO2022252230A1 (zh) 显示基板和显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant